Question

11．氨气在工农业生产中有重要应用，工业上用下列方法合成氨．回答下列问题：

（1）合成氨的原料--N₂来源于空气、H₂来源于煤和天然气，用N₂、H₂在合成塔中合成NH₃，为了提高N₂的转化率，在理论上可采取的措施有增大H₂的浓度、及时将NH₃从混合气体中分离出来（写两条即可）．
（2）设备B的名称是冷却塔（或冷凝器），设备C的作用是将液氨与未反应的原料气分离．
（3）近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，某反应的化学方程式为NH₃+HClO?H₂O+NH₂Cl（一氯氨），NH₂Cl较HClO稳定．试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因：加液氨后，使HClO部分转化为较稳定的NH₂Cl，当HClO开始消耗后，上述化学平衡向左移动，又产生HClO，起杀菌作用．
（4）化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，利用合成氨的产品NH₃和副产品CO₂先后通入饱和食盐水中而达到生产纯碱的目的．步骤如下：

操作Ⅰ、Ⅱ不能颠倒的原因是若Ⅰ、Ⅱ颠倒，则得不到浓的NH₄HCO₃溶液，便不能析出NaHCO₃晶体，Ⅲ的操作名称叫过滤．
（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加稀硝酸和硝酸银溶液．
（6）已知四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表（已知：35℃，NH₄HCO₃会分解）如下：

温度 盐的溶解度	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH4HCO3	11.9	15.8	21.0	27.0	-	-	-	-
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4	-
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

反应温度控制在30～35℃，是因为若高于35℃，则NH₄HCO₃，若低于30℃，则反应速率降低，为控制此温度范围，采取的加热方法为水浴加热．

Answer 1

分析 （1）提高N₂的转化率，从平衡正向移动分析；
（2）设备B的名称是冷却塔（或冷凝器）；设备C的作用是将液氨与未反应的原料气分离；
（3）加液氨后，使HClO部分转化为较稳定的NH₂Cl，当HClO开始消耗后，上述化学平衡向左移动，又产生HClO，起杀菌作用；
（4）二氧化碳的溶解度较小，通入氨气使溶液呈碱性，增加了二氧化碳的溶解度，便于析出NaHCO₃晶体；分离固体和液体的操作是过滤；
（5）检验是否含氯化钠用稀硝酸和硝酸银溶液；
（6）若高于35℃，则NH₄HCO₃分解，若低于30℃，则反应速率降低，采取的加热方法应为水浴加热．

解答 解：（1）从平衡移动原理上分析增大H₂的浓度、及时将NH₃从混合气体中分离出来或增大压强均可提高N₂的转化率，
故答案为：增大H₂的浓度；及时将NH₃从混合气体中分离出来；
（2）设备B的名称是冷却塔（或冷凝器），设备C的作用是将液氨与未反应的原料气分离，
故答案为：冷却塔（或冷凝器）；将液氨与未反应的原料气分离；
（3）对于可逆反应：NH₃+HClO?H₂O+NH₂Cl，加液氨后，使HClO部分转化为较稳定的NH₂Cl，当HClO开始消耗后，上述化学平衡向左移动，又产生HClO，起杀菌作用，
故答案为：加液氨后，使HClO部分转化为较稳定的NH₂Cl，当HClO开始消耗后，上述化学平衡向左移动，又产生HClO，起杀菌作用；
（4）二氧化碳的溶解度较小，中性的氯化钠溶液不易吸收二氧化碳，通入氨气后，溶液呈碱性，增加了二氧化碳的溶解度，利用吸收二氧化碳气体，以便生成碳酸氢钠，若Ⅰ、Ⅱ颠倒，则得不到浓的NH₄HCO₃溶液，便不能析出NaHCO3晶体；分离固体和液体的操作是过滤，
故答案为：若Ⅰ、Ⅱ颠倒，则得不到浓的NH₄HCO₃溶液，便不能析出NaHCO₃晶体；过滤；
（5）检验是否含氯化钠用稀硝酸和硝酸银溶液，产生不溶的白色沉淀，说明溶液在含氯化钠，
故答案为：稀硝酸和硝酸银溶液；
（6）若高于35℃，则NH₄HCO₃分解，若低于30℃，则反应速率降低，采取的加热方法应为水浴加热，
故答案为：NH₄HCO₃；反应速率降低；水浴加热．

点评 本题考查工业合成氨、侯氏制碱的方法，用化学平衡移动知识指导实际生产，学生要能学以致用，提高化学学科素养，增强综合素质，题目难度适中．